Der ultimative Leitfaden zum Tiefziehen: Ein umfassender Überblick
Tiefziehen ist ein Massenproduktionsverfahren, mit dem Blech in die gewünschte Form gebracht werden kann. Dabei wird flaches Blech mithilfe einer mechanischen Presse in eine Matrizenform gedrückt und so in die gewünschte Form gebracht.
Das entstehende Werkstück bzw. Produkt wird häufig als Tiefziehteil bezeichnet.
In dieser Anleitung können Sie den Tiefziehstanzprozess leicht verstehen und am Ende gebe ich Ihnen einen kleinen Tipp, der Ihnen bei der Herstellung individueller Tiefziehteile helfen soll.
Lesezeit: 7 Minuten
Von: Tuling Engineering Team
Tuling ist ein führender Hersteller von kundenspezifischen Tiefziehteilen. Wir sind auf Tiefziehwerkzeuge spezialisiert und bieten kostengünstige Lösungen.
Was ist Tiefziehen?
Beim Tiefziehen werden Blechteile mithilfe einer Matrize in die gewünschte Form gezogen. Ein mechanischer Stempel oder eine Presse drückt das flache Blech durch eine Matrize in den Matrizenhohlraum und erzeugt so eine völlig andere gezogene Form.
Das resultierende Blechteil weist keine Trennlinien, Nähte oder Schnitte auf. Beim Tiefziehen bleibt die ursprüngliche Blechdicke unverändert. Beim Umformprozess wird das Blech lediglich durch eine Matrize gezogen, ohne es zu strecken.
Metalldosen sind ein gutes Beispiel für Tiefziehteile.
Was ist das Tiefziehprägeverfahren?
Tiefziehen ist ein Metallstanzverfahren, bei dem becherförmige, zylindrische Formen mit offenem Ende und komplexe Hohlgeometrien hergestellt werden. Dabei kommen Folgewerkzeuge zum Einsatz, um den Metallrohling in die gewünschte Form zu ziehen.
Tiefziehstanzen ist ein serieller Prozess, bei dem verschiedene Matrizen das Blech schrittweise formen.
Schauen wir uns den Tiefziehprozess Schritt für Schritt an.
Schritt 1. Erstellen des Rohlings
Das Tiefziehen von Metall beginnt mit der Herstellung eines kleinen rechteckigen Metallrohlings.
Ein großes Blech wird in die Metallstanzmaschine eingeführt, wo es in kleinere quadratische oder rechteckige Rohlinge geschnitten wird.
Schritt 2. Biegen
Bei den meisten Tiefziehverfahren formt die Matrize den Rohling gleichzeitig zu einem Becher. Das Blech wird in die Matrize gebogen, und der Blechhalter übt eine Kraft aus, um diese Biegung ohne Verrutschen zu ermöglichen.
Schritt 3. Glätten
Nach dem Biegen wird ein Teil des Blechs durch den Niederhalter freigegeben, sodass es in die Matrize fließt und eine zylindrische Form bildet. Durch den Richtvorgang entsteht die Schalenwand.
Das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser bestimmt die Wandstärke. Bei höheren Verhältnissen sind wiederholte Tiefziehschritte erforderlich, um eine Wandverdünnung zu vermeiden.
Schritt 4. Endgültige Form
Dieser dreistufige Metallstanzprozess wird wiederholt, bis die endgültige Form durch verschiedene Matrizen erreicht ist.
Durch Tiefziehen können zahlreiche gerade, gebogene oder konturierte Formen erzeugt werden.
Vorteile des Tiefziehstanzens
Tiefziehen ist ein Produktionsprozess für große Stückzahlen. Durch Tiefziehen können pro Stunde Hunderte komplexer Teile oder sogar Tausende kleiner Fertigteile hergestellt werden.
Das Tiefziehen bietet zahlreiche Vorteile, die Ihnen bei der Auswahl von Fertigungskomponenten mit diesem Metallstanzverfahren helfen können.
- Hohe Produktionsgeschwindigkeit: Tiefziehstanzen ist für die Herstellung offener Teile äußerst effizient. Die mechanische Presse kann täglich Hunderte von Teilen stanzen. Der einzige Werkzeugwechsel ist eine Matrize.
- Nahtloses FertigteilTiefgezogene Bauteile weisen weder Nähte noch Trennlinien auf. Da das gesamte Metallteil aus einem Stück besteht, entstehen keine Mikrolöcher. Für wasserdichte Teile wie Dichtungen kann Tiefziehprägung eingesetzt werden.
- Kaltumformung: Tiefziehen ist ein Kaltumformungsprozess. Das gesamte Metallstanzen erfolgt bei nahezu Raumtemperatur. Dadurch entstehen gehärtete und stabilere Tiefziehteile.
- Zuverlässig (ohne Fehler): Das Tiefziehen ist ein hochgradig wiederholbarer Prozess und erfordert während der Produktion keine Änderungen. Dadurch wird das Fehlerrisiko eliminiert.
- Komplexe Geometrien: Durch Tiefziehen von Metall können äußerst komplexe Formen erzeugt werden. Dieses Verfahren wird häufig zur Herstellung von Autoteilen und Filtern eingesetzt.
- Kostengünstige Produktion: Aufgrund der Wiederholgenauigkeit und der hohen Stückzahlen kann Tuling tiefgezogene Stanzprodukte zu äußerst geringen Kosten herstellen.
- Materialauswahl: Tiefziehen kann eine Reihe von Rohstoffen verwenden. Es ist möglich, Rohmaterialplatten wie
- Aluminiumlegierungen
- Kupfer
- gehärtetem Stahl
- Kohlenstoffstahl
- Titan
- Reduzierter Materialabfall: Beim Tiefziehen erfolgt im Wesentlichen kein Materialschneiden. Fast der gesamte Rohling wird ohne unnötigen Abfall in die endgültige Form gebracht.
Wo kann ich Tiefziehen verwenden?
Tiefziehen von Metallen kann in einer Vielzahl von Anwendungen und Branchen eingesetzt werden. Bevor wir uns mit den Anwendungen des Tiefziehens befassen, überlegen wir, was tiefgezogen werden kann.
Kaltgewalzte Metalle können tiefgezogen werden. Das bedeutet, dass jedes kaltverformbare Metall oder jedes Metall, das zu Blechen gewalzt werden kann, um den ersten tiefgezogenen Rohling herzustellen, duktil genug für das Tiefziehen ist.
Tiefziehen ist zu einer modernen Fertigungsmethode geworden und fast alle Branchen nutzen die einfache Herstellung geformter Teile.
Automobilindustrie
Durch Tiefziehen lassen sich komplexe Komponenten herstellen, die in der Automobilindustrie weit verbreitet sind. Karosserieteile bestehen vollständig aus tiefgezogenen Komponenten.
Flugzeugproduktion
Viele Flugzeugtriebwerkskomponenten wie Gehäuse werden im Tiefziehverfahren hergestellt.
Geräteteile
Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Kühlschränke und Backöfen haben Platten und Gehäuse, die nach Zeichnungen gefertigt sind.
Was Sie beim Tiefziehen von Teilen beachten sollten
Tiefziehen ist ein umfangreicher Produktionsprozess. Bevor Sie mit dem Tiefziehen Ihrer Teile beginnen können, müssen Sie viele Vorsichtsmaßnahmen und Berechnungen durchführen, um die Größe zu überprüfen. Dabei spielen Faktoren wie Kompression, Wandstärke und Gleichmäßigkeit eine Rolle.
Jetzt werde ich Ihnen einen kleinen Schlüssel verraten, der Ihnen dabei helfen soll, zu verstehen, wie Sie Teile tiefziehen können.
- Zeichenverhältnis
Das Ziehverhältnis ist das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Rohlings und des Stempels bzw. Stanzwerkzeugs.
D = Db/Dt
Anhand des Ziehverhältnisses können Sie feststellen, ob Ihr Material ohne Mängel wie beispielsweise Schrumpfen gezogen werden kann.
Das Ziehverhältnis beim Tiefziehen muss kleiner als 2,0 sein - Reduktion
Die Reduzierung ist ein weiterer Parameter, der Ihnen die Durchmesseränderung vom Ausgangsrohling bis zu Ihrem ersten oder letzten Zug angibt.
Es handelt sich um die Differenz zwischen Rohlingsdurchmesser und Stempeldurchmesser im Verhältnis zum Rohlingsdurchmesser. Dieses Verhältnis kann Ihnen bei der Entscheidung helfen, welches Material Sie für Ihren Ziehprozess wählen können.
Hinweis: Der Matrizenradius entspricht häufig nicht dem endgültigen Radius Ihres Teils. Dies liegt daran, dass der geformte Teil oft eine gerollte Kante hat, die den endgültigen Radius oder Durchmesser reduziert. - Verhältnis Dicke zu Durchmesser
Dabei wird die Wandstärkenreduzierung vom Rohling bis zum fertig gezogenen Teil gemessen.
Die Berechnung erfolgt häufig als Dicke des Ausgangsrohlings geteilt durch den Rohlingsdurchmesser.
Kundenspezifische Tiefziehfertigung bei Tuling
Tuling verfügt über jahrzehntelange Erfahrung in der kundenspezifischen Tiefziehfertigung. Unsere Ingenieure unterstützen Sie gerne bei der Auswahl der richtigen Materialien, des richtigen Verfahrens und der passenden Formteilkonstruktion für Ihre spezifischen Anforderungen.
Kontaktieren Sie uns für ein kurzes Gespräch. Wir helfen Ihnen bei der Entscheidung, welcher Tiefziehservice für Sie am besten geeignet ist und wie viele Tiefziehläufe den effizientesten und kostengünstigsten Service ergeben.
Häufig gestellte Fragen
Was ist eine Schalenwand beim Tiefziehen von Metallstanzen?
Die Mantelwand ist der gerade Teil des tiefgezogenen Teils, der unten beginnt und am offenen Ende Ihres Werkstücks endet.
Was ist ein Niederhalter?
Blechhalter beim Tiefziehen sind kleine Klemmen, die das Blech halten und den Metallfluss in die Matrize steuern, um eine gleichmäßige Wandstärke zu erreichen.
